解非齊次一階線性微分方程時,為什麼先要解它的齊次方程?

時間 2021-05-06 21:17:20

1樓:葉落無聲

射人先射馬,擒賊先擒王。

如果不用這個辦法,那只能每個方程都使用獨特的技巧(比如湊微分,積分因子等等)來解,但非齊次方程只要自由項的某(幾)個次數係數發生變化,會出現剛剛能用的技巧現在又失效了這種情況。何況自由項可以很複雜,就算是善於發明巧妙方法的尤拉再生,恐怕也很難一下子想到合適的獨特方法去解。

當然,以上只是從實際操作過程的解釋,下面是從數學本質上來回答,見為什麼線性微分方程的全解等於任意一特解加齊次解?

2樓:

齊次和非齊次的關係,就好比座標系進行了一次平移。 求出了齊次的解和平移的解,合起來就是非齊次的解。我是這麼理解的。

類似任何乙個一次函式(非齊次),通過平移總能變成正比例函式(齊次)

3樓:南中國海的一條魚

先看通常課本給出的解法:

(這一步其實只要保證積分因子能夠使左端湊成兩個函式乘法的導數,就可以,不需要嚴格按照 去計算)

最後將方程寫成 的形式,即

或如果已知初始條件,可直接用定積分解出相應的解。

4樓:

我也有同樣的疑問,學的時候也沒看到關於常數變易法的可行性證明跟原理解釋,但我有一丟丟想法:因為先從齊次方程入手簡單,它跟非齊次相比就差乙個Q(x),兩者的解有共同的基礎,就可以假設C(x)*y的形式為非齊次的解,如果能夠解出C(x)且經驗證是非齊次的解就行了

常係數非齊次線性微分方程求特解時候 為啥 蘭姆達 是單根就乘個x 蘭姆達是重根就乘個x平方?

既然題主提出這個問題,我猜題主是大一上,我就先給乙個我原來大一上證的 大一上能看懂 但是枯燥而沒卵用的代數證明 間宮羽咲sama 一種繞開e x求導得到n階線性齊次常係數微分方程的特解的方法 如果想要知道更本質的原因,這裡提示一下 因為我們知道e x的拉普拉斯變換是1 s 而微分方程的特徵方程出現k...

怎麼用攝動法求解出下列一階非線性微分方程組的漸近解?

蘇劍林 這個簡單的方程組還要攝動?直接兩個方程一除,不就得到 了麼?這個方程還不會解?不會就看這裡 dx dy a y 2 b x 2 Wolfram Alpha 然後將 代入到第二個方程,積分即可。當然積分不一定能用初等函式表示出來,但積分表示式本身已經算是解析解了 攝動法有 常規懾動 然後把xy...

為什麼n階線性微分方程的通解由n個線性無關的特解線性組合構成,這與線性方程組有關係嗎?

連續的間斷點 現階段的我貌似只能做乙個定性的解釋,不能很深入,因為還在進一步地學習當中,希望不要介意。這裡我著重說說你提的第乙個問題吧,個人認為如果做乙個形象的模擬,就會容易理解得多。那用什麼來模擬呢?用向量!我們都知道,在乙個平面上,任意乙個向量都可以用兩個不共線的向量來進行表示,我們稱這兩個非共...